REGISTRO DE FEIÇÕES DE ROCHAS METAMÓRFICAS

As rochas metamórficas têm grande importância na geologia porque elas registram a evolução tectônica de um cinturão metamórfico, muitas vezes com vários eventos de deformação. São elas, portanto, que nos fornecem a maior parte das informações sobre os ambientes profundos e os processos deformacionais associados ao fechamento de bacias de sedimentação. Afora isto, grande variedade de depósitos minerais de interesse econômico estão associadas ao metamorfismo; assim, o estudo das rochas metamórficas são fundamentais na pesquisa e exploração de recursos minerais.

Para acessar o texto referente a este assunto, clique em Registro de feições de rochas metamórficas.

REGISTROS DE INFORMAÇÕES ESTRUTURAIS

A medição de estruturas rochosas é parte fundamental do mapeamento geológico, que possibilita a visão não apenas da distribuição das diferentes litologia, mas também seus comportamentos e relações abaixo da superfície. Ela fornece informações sobre como e por que a crosta superior se deforma em situações particulares, especificamente a orientação das tensões regionais e locais e a direção do movimento das falhas. Esses dados nos ajudam a entender o porquê, como e onde ocorrem terremotos; entender os sistemas de fratura também é crítico na exploração eficiente de recursos de petróleo, gás, carvão e minerais; as estruturas rochosas fornecem não só desafios, mas também oportunidades (como armadilhas de hidrocarbonetos). O movimento de fluidos através da crosta superior é fortemente influenciado por fraturas, de modo que a geologia estrutural desempenha um papel crucial em uma ampla gama de campos relacionados, incluindo estudos de águas subterrâneas, controle de poluição, esquemas geotérmicos e seqüestro e armazenamento de dióxido de carbono. Os principais empreendimentos de engenharia (por exemplo, represas, barragens, autoestradas, túneis) são literalmente baseados em geologia estrutural. 

Suas atividades profissionais como geólogo podem ser muito diferenciadas, de maneira que é provável que você se deparará com a necessidade de medir, registrar e interpretar dados estruturais em sua carreira. O material aqui disponível com certeza poderá lhe ajudar nessa tarefa, porque é baseado em experiências de campo e indica as pistas que você poderá seguir para identificar e registrar as diferentes feições estruturais, transformando-as em informações precisas e úteis.

Para acessar o conteúdo, clique em Registros de Informações Estruturais.

REGISTRO DE FEIÇÕES DE ROCHAS SEDIMENTARES

Este texto, traduzido livremente do livro de Angela Coen (Geological Field Techniques), me parece ser o que há de melhor no assunto de descrição de rocha. Veja a descrição pormenorizada dos procedimentos de descrição, reconhecimento e registros de depósitos e estruturas sedimentares.

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MÉTODOS DE MAPEAMENTO GEOLÓGICO

Os métodos de mapeamento geológico são diversos, cada um deles apropriado às características do terreno e à escala de mapeamento, principalmente. Geralmente, durante um mapeamento geológico são utilizados mais de um método.

O texto aqui apresentado mostra os principais métodos. Para estudá-los, clique em Métodos de mapeamento geológico.

Chuva de rochas tenta explicar formação da crosta da Terra

Redação do Site Inovação Tecnológica -  16/05/2017

A teoria do impacto que criou a Lua tem sido alvo intenso de questionamentos nos últimos anos. [Imagem: NASA/JPL-Caltech]

Chuva de silício

A teoria convencional, com a qual concorda a maioria dos cientistas, afirma que todos os ingredientes da crosta da Terra foram formados por atividade vulcânica.

Ocorre que mais de 90% da crosta continental da Terra atual é composta por minerais ricos em sílica, como feldspato e quartzo - e não de minerais vulcânicos.

De onde então veio esse material rico em sílica?

Don Baker e Kassandra Sofonio, da Universidade McGill, no Canadá, elaboraram uma nova teoria para tentar sair desse dilema: a dupla propõe que alguns dos componentes químicos da crosta depositaram-se na superfície da Terra a partir de uma atmosfera fumegante que teria prevalecido na época: uma autêntica chuva de silício.

Como açúcar no café

Primeiro, um pouco da teoria sobre a geoquímica da Terra primitiva: Os cientistas acreditam que um planetoide do tamanho de Marte atingiu a proto-Terra há cerca de 4,5 bilhões de anos, derretendo a Terra e transformando-a em um oceano de magma. Na esteira desse impacto - que também teria criado detritos suficientes para formar a Lua - a superfície da Terra foi gradualmente se resfriando, até ficar mais ou menos sólida.

A nova teoria proposta agora - assim como a convencional, presente nos livros-texto atuais - baseia-se nessa premissa.

Não é só a crosta da Terra que representa uma pedra no sapato dos cientistas: Ninguém sabe ao certo como a água surgiu na Terra. [Imagem: NASA]

A atmosfera que se seguiu a essa colisão teria consistido em vapor de alta temperatura, suficiente para dissolver as rochas na superfície - "muito parecido com a forma como o açúcar é dissolvido no café," exemplifica Baker. Estes minerais silicatos dissolvidos teriam então subido para a atmosfera superior, onde esfriaram e então começaram a se separar e cair de volta na Terra - uma chuva de silicatos.

Metassomatismo aéreo

Para testar a teoria, Kassandra passou meses desenvolvendo uma série de experimentos de laboratório projetados para imitar as condições de vapor na Terra primitiva. Ela aqueceu uma mistura de silicatos terrosos e água a 1.550º C, depois triturou tudo para formar um pó. Pequenas quantidades do pó, juntamente com água, foram então colocadas dentro de cápsulas feitas de uma liga de paládio e ouro, colocadas em um vaso de pressão e aquecidas a cerca de 727º C e 100 vezes a pressão atmosférica terrestre atual, para simular as condições na atmosfera terrestre cerca de 1 milhão de anos após o eventual impacto.

"Ficamos surpresos com a semelhança do material de silicato dissolvido produzido pelos experimentos com o encontrado na crosta terrestre," disse Baker.

A dupla batizou sua nova teoria de "metassomatismo aéreo", um termo cunhado por Kassandra para descrever o processo pelo qual os minerais de sílica se condensaram e caíram de volta na superfície ao longo de cerca de um milhão de anos, produzindo alguns dos primeiros espécimes de rocha conhecidos hoje.

Bibliografia:

A metasomatic mechanism for the formation of Earth's earliest evolved crust
Don R. Baker, Kassandra Sofonio
Earth and Planetary Science Letters
Vol.: 463, 1 April 2017, Pages 48-55
DOI: 10.1016/j.epsl.2017.01.022

SEÇÃO GEOLÓGICA E O PROBLEMA DOS 3 PONTOS

O Problema dos 3 Pontos é uma ferramenta que utiliza conceitos básicos de geologia para solucionar questões envolvendo interpretação de mapas geológicos e elaboração de seções geológicas. Desta maneira, é muito útil em prospecção mineral, cubagem e desenvolvimento de jazidas e até mesmo em lavra mineral. É uma metodologia simples, mas que deve seguir rigorosamente os passos que levam à solução correta.

A seguir, vamos acompanhar o passo-a-passo da solução de um exercício envolvendo Seção Geológia e o Problema dos 3 Pontos. Esse exercício foi ligeiramente modificado a partir do original (Exercício 7) proposto no livro Introdução à Interpretação de Mapas Geológicos, do professor Carlos Marcelo Lôbo Maranhão, Editora da Universidade Federal do Ceará.

Exercício 7 - No mapa a seguir, existe uma camada de carvão com 2 m de espessura, que aflora nos pontos A, B e C. Pede-se:

- traçar a linha de afloramento da camada de carvão;

- elaborar a seção geológica X-Y;

- determinar a profundidade desta camada no ponto D;

- uma sondagem vertical no ponto D demonstrou a existência de uma outra camada de carvão 100 m mais profunda que a primeira. Esta segunda camada aflora neste mapa? Em caso positivo, trace a linha de afloramento.

Antes de iniciar a solução do exercício, observe que no mapa existem dois vales (talvegues e suas encostas) separados por uma elevação central, de orientação NW.

SOLUÇÃO:

PASSO 1 - Cálculo da direção da camada: fecha-se o triângulo ABC. As cotas máxima e mínima são B e A, respectivamente, e a cota C é a de valor intermediário. O lado AB do triângulo é dividido ao meio, de maneira que o ponto central é de cota 300 m; a parir daí, une-se este ponto ao ponto C. Esta reta é a horizontal de camada (ou linha de contorno estrutural) de valor 300 m, o que em geologia é a própria direção da camada. Podemos então medir a direção de camada através desta linha, que, neste caso, forneceu o valor N55E.

PASSO 2 - Contorno estutural: traçam-se as linhas de contorno estrutural (CE) para cada curva de nível (CN) e assinalam-se os pontos de interseção entre a CE e a CN correspondente.

PASSO 3 - Traço do afloramento da camada: unem-se os pontos de interseção, surgindo, então, a linha de afloramento da camada de carvão. observe que a linha de afloramento da camada de carvão aparece em ambas as vertentes dos vales.

PASSO 4 - Cálculo do Mergulho: o mergulho da camada pode ser medido graficamente, quando a escala vertical não tem exagero.

Para fazer o cálculo matemático, mede-se o espaçamento entre os contornos estruturais (horizontais de camada), medido em metros na escala do mapa. Como a diferença de cota entre os contornos estruturais é de 50 m, usa-se a fórmula  tg α = 50 / 736    . O resultado, neste caso, é tg α = 0,068, que equivale a α = ±4º.

Agora você poderá escrever a atitude da camada: N55E, 4SE.

PASSO 5 - Elaboração do perfil topográfico e lançamento da geologia:

Se o seu perfil topográfico tiver escala vertical exagerada em relação à escala horizontal, você precisará fazer correção do mergulho das camadas utilizando um ábaco. Lembre-se que, neste caso, o mergulho verdadeiro é 4º SE

Como na seção geológica que vamos aqui utilizar a escala foi exagerada 4 vezes, utiliza-se o ábaco, como na figura acima, para calcular o mergulho aparente. A linha vermelha indica que o mergulho aparente, neste caso, será de 15º. 

Outra maneira de obter o mergulho aparente, para qualquer escala vertical utilizada, é fazer a projeção dos contornos estruturais (CE). como visto na figura abaixo: ligam-se os pontos projetado na cota correspondente de cada contorno estrutural, obtendo-se o traço da camada.

O furo D foi locado fora do perfil e deve ser levado para dentro do perfil na direção da camada. Medindo-se através da escala vertical, verifica-se que ele cortará a primeira camada de carvão a aproximadamente 66,7 m de profundidade, e a segunda camada de carvão a 166,7 m de profundidade.

Para responder se a segundo camada de carvão aflora no mapa, basta observar a seção geológica, a qual mostra que ela aflora no extremo sudeste da seção.

A SEÇÃO GEOLÓGICA

As seções geológicas são ferramentas fundamentais para se descrever as estruturas geológicas de uma determinada região. Podem também ser utilizadas como base de informações, quando se está estudando a história tectônica, os recursos potenciais de uma região ou até mesmo no estudo e na exploração de depósitos minerais e de petróleo.. As seções geológicas são úteis para geólogos, engenheiros de minas, engenheiros ambientais etc.,

As seções geológicas nos fornecem a visualização daquilo que existe abaixo da superfície da Terra, a partir de mapas geológicos. Se esses mapas vierem acompanhados da planialtimetria (curvas de nível)  e boa quantidade e qualidade de dados geológicos e topográficos, a seção geológica poderá representar de maneira precisa a realidade da área, desde que os mapas sejam corretamente interpretados.

Regras para a elaboração da seção geológica

A secção geológica em um mapa é a representação das informações através de um plano vertical. Ao elaborá-la, siga as seguintes regras:

1.     Localize-a o mais perpendicular possível à direção das camadas.

2.     Ela deve cortar o maior número de camadas ou estruturas geológicas  existentes.

3.     Na escala vertical são colocadas as diferentes elevações possíveis; sempre utilize cotas cheias e a intervalos regulares.

4.     Identifique as escalas vertical e horizontal adotadas.

5.     As litologias presentes em uma seção devem estar representadas pelas suas respectivas simbologias; utilize a mesma simbologia adotada no mapa geológico em que se insere a seção.

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Observe que na construção da secção a representação dos dados geológicos (contatos, litologias) não foi até a base da seção; isto deve ser feito para evidenciar que a precisão da seção geológica diminui em profundidade.)

6.     A simbologia deve acompanhar a estrutura geológica interpretada.

7.     As interpretações geológicas também devem ser feitas, sempre que possível, acima da linha do perfil topográfico.

8.     Os diversos tipos de contatos geológicos, falhamentos, entre outros, devem  ser representados na secção tal como estão definidos no mapa.

O mergulho de camada em uma seção geológica

O mergulho de uma camada é o ângulo de máxima declividade da mesma, medido em um plano vertical perpendicular à sua direção.

Direção e mergulho de camada

Quando inserimos essa informação em um mapa geológico, devemos lembrar que este ângulo de mergulho é denominado de verdadeiro (mergulho obtido com a bússola de geólogo).

Se a secção geológica apresentada for perpendicular à direção das camadas, os mergulhos podem ser utilizados nesta secção tal como aparecem no mapa. Quando a secção não for perpendicular à direção das camadas, o ângulo de mergulho a ser usado nessa secção será sempre menor que o verdadeiro e é denominado de mergulho aparente.

O valor do ângulo de mergulho aparente é sempre menor que o do mergulho verdadeiro, porque o mergulho verdadeiro representa o ângulo entre a reta de maior declive do plano de mergulho e o plano horizontal. Portanto, o ângulo de mergulho verdadeiro é observado numa seção perpendicular à direção de camada, isto é, onde o mergulho é máximo. Por outro lado, quanto mais a seção se aproximar da direção de camada, menor será o ângulo de mergulho observado, e ele atingirá o valor 0º (zero grau) se a seção estiver paralela à direção de camada. Isto significa que, mesmo que a camada seja inclinada, ela aparecerá horizontal se a seção geológica for paralela à direção de camada.

A aplicação mais importante de determinação do ângulo de mergulho aparente será na construção de seções verticais geológicas. Paredes de túneis (geologia de engenharia, engenharia de minas, engenharia civil), bancadas de mineração a céu aberto e pedreiras (geológica econômica, engenharia de minas, engenharia civil), paredes de escarpas, canyons e vales profundos (mapeamento geológico), são alguns exemplos de seções verticais onde se pode observar tipos litológicos e feições estruturais. Essas seções verticais, e mesmo aquelas de mapas geológicos, nem sempre se dispõem perpendicularmente às direções dos planos estruturais (contatos, camadas etc.) Assim, o ângulo de mergulho do traço destes planos vistos nessas seções é aparente.

Quanto menor for o ângulo entre a seção e a direção de um plano estrutural, menor será seu ângulo de mergulho aparente e maior será a diferença entre os valores de mergulho verdadeiro e aparente. Por outro lado, quanto maior for o ângulo entre a seção e a direção, maior será o valor do ângulo de mergulho aparente e menor será a diferença entre os mergulhos verdadeiro e aparente.

No mapa abaixo temos duas situações.

1.     Na parte superior do mapa geológico, a secção é perpendicular à direção das camadas, conseqüentemente, o mergulho a ser representado na secção será igual a 50°, ou seja, não necessita correção.

2.     Na parte inferior do mapa geológico, a secção não é perpendicular à direção das camadas, portanto, o mergulho a ser utilizado na secção será menor (mergulho aparente).

Cálculo do mergulho aparente

Um dos procedimentos mais fáceis para encontrar ângulos de mergulho aparente é através da tabela de alinhamento (figura abaixo).

A tabela de alinhamento é constituída por três colunas graduadas, representando valores de 0º a 90º para ângulos entre a direção do mergulho aparente e a direção do plano em consideração, ângulos de mergulho verdadeiro e ângulos de mergulho aparente.

Tabela de alinhamento (Loczy e Ladeira, 1976)

Para se saber o ângulo de mergulho aparente de uma camada, visto numa seção não perpendicular à sua direção, os dados necessários são os ângulos de mergulho verdadeiro e aquele entre a seção e a direção do plano.

Assim:

1.     Marque os valores dos ângulos obtidos nos locais apropriados.

2.     Una os pontos por uma linha reta.

3.     Leia o valor do ângulo na interseção da reta com a coluna de mergulho aparente (geralmente é a do meio).

Para facilitar a correção do valor do ângulo de mergulho verdadeiro em mergulho aparente (a ser usado na secção), podemos também utilizar o normograma para cálculo de mergulhos aparentes.

Normograma para obtenção de ângulo de mergulho aparente

Utilizando o normograma (Loczy e Ladeira, 1976) para obtenção de ângulo de mergulho aparente: uma por uma linha reta os pontos representando o ângulo entre a direção do mergulho aparente e a direção de camada e o ângulo de mergulho verdadeiro. O ângulo de mergulho aparente é lido no ponto em que a reta intercepta a coluna de ângulo de mergulho aparente.

Veja o seguinte exemplo:

Considere uma sucessão sedimentar constituída por intercalações de carvão e pelitos, cuja atitude é 0º/20ºE. Qual será o ângulo de mergulho aparente das camadas quando aflorarem numa escarpa vertical orientada N45ºW?

Pelo exposto, tem-se os seguintes dados: ângulo de mergulho verdadeiro = 20º; ângulo entre a direção do mergulho aparente (direção da escarpa vertical) e a direção da camada de carvão = 45º.

Utilizando a tabela de alinhamento, a reta que une os valores angulares citados intercepta a coluna de mergulho aparente em 14º, aproximadamente. Assim, a camada de carvão (bem como toda a sucessão sedimentar) apresentará um ângulo de mergulho aparente de 14º na escarpa vertical.

Diagrama para correção de ângulos de mergulho versus escala vertical

Embora o padrão corrente em seções geológicas estruturais seja a escala vertical ser igual à escala horizontal, ou seja, a mesma do mapa geológico, muitas vezes há de se querer ampliar a escala vertical (p.e., mostrar detalhes da topografia e/ou camadas muito delgadas). Exceto para camadas horizontais, o aumento da escala vertical faz com que ocorra um acréscimo no valor dos ângulos do declive topográfico e de mergulho. Para se determinar os ângulos a serem usados na seção geológica, utiliza-se o transferidor de mergulhos proporcionais.

O princípio de construção está disponível em Loczy e Ladeira, páginas 477-478.

O ábaco ou transferidor de mergulhos proporcionais é apresentado na figura abaixo.

Este texto foi extraído de:

LOCZY, Louis e LADEIRA, Eduardo A. Geologia estrutural e introdução à geotectônica. São Paulo : Editora Blucher, 1976.

MARANHÃO, Carlos Marcelo Lôbo. Introdução à interpretação de mapas geológicos. Fortaleza ; Universidade Federal do Ceará, 1995.

PACIULLO, Fábio Vito Pentagna. Atitudes de planos e linhas. Obtido em: http://www.passeidireto.com/arquivo/2710842/4---atitude-de-planos-e-linhas